一种动力电池壳用铝合金带材及其制备方法技术

本发明专利技术属于铝合金带材的制备领域，具体涉及一种动力电池壳用铝合金带材及其制备方法。该铝合金带材的组成成分为：Si 0.2~0.3wt%，Fe 0.4~0.6wt%，Cu 0.06~0.12wt%，Mn 1.05~1.15wt%，Mg＜0.05wt%，Ti 0.01~0.03wt%，Fe/Si=2~3，余量为Al。通过化学成分的优化设计和均匀化热处理控制Al

Aluminum alloy strip for power battery shell and preparation method thereof

The invention belongs to the preparation field of aluminum alloy strip, in particular relates to an aluminum alloy strip for power battery shell and a preparation method thereof. Composition of the Aluminum Alloy strip: Si 0.2~0.3wt%, Fe 0.4~0.6wt%, Cu 0.06~0.12wt%, Mn 1.05~1.15wt%, Mg < 0.05wt%, Ti 0.01~0.03wt%, Fe/Si=2~3, Al margin. The Al was controlled by optimizing the chemical composition and homogenizing the heat treatment

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池壳用铝合金带材及其制备方法
本专利技术属于铝合金带材的制备领域，具体涉及一种动力电池壳用铝合金带材及其制备方法。
技术介绍
动力电池壳的冲制过程变形量大、冲制道次多、生产过程复杂，对材料的综合性能特别是深冲性能、激光焊接性能提出了很高要求，不仅要求材料具有小的厚度偏差、良好的表面质量，同时还需要具有良好的塑性、小的屈强比、制耳率低及优良的激光焊接性能以保证电池在服役过程中的安全性。目前该材料存在深冲性能差、制耳率高及激光焊接不良等缺陷。本专利技术对铝合金带材进行成分优化设计，立足于织构、化合物及晶粒等方面的控制技术研究，实现材料强度、塑性及深冲性能的优良匹配，使得该铝合金带材既能满足良好的深冲性能，又能与盖板实现良好的激光焊接，是一种既经济又容易推广的制备方法。通过均匀化热处理控制Al6(Fe,Mn)相向α-Al(Fe,Mn)Si相的转变，并以一定降温速率控制弥散物的析出，使得组织析出充分，分布均匀；加大热轧各道次及总道次的加工率，有利于化合物的破碎；通过热轧终轧温度及厚度、冷轧加工率、成品退火的工艺控制，使得材料立方织构与变形织构得到平衡。最终实现材料强度、塑性及深冲性能的优良匹配，使得该铝合金带材既能满足良好的深冲性能，又能与盖板实现良好的激光焊接，是一种既经济又容易推广的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有该材料存在深冲性能差、制耳率高及激光焊接不良等缺陷，提供一种动力电池壳用铝合金带材及其制备方法。本专利技术所制得的铝合金带材既能满足良好的深冲性能，又能与盖板实现良好的激光焊接，是一种既经济又容易推广的制备方法。为实现本专利技术的目的，采用如下技术方案：一种动力电池壳用铝合金带材，其组成成分为：Si0.2~0.3wt%，Fe0.4~0.6wt%，Cu0.06~0.12wt%，Mn1.05~1.15wt%，Mg＜0.05wt%，Ti0.01~0.03wt%，Fe/Si=2~3，余量为Al。一种制备如上所述的动力电池壳用铝合金带材的方法，具体步骤为：（1）按铝合金带材的成分，将铝合金原料经熔炼、精炼、在线除渣除气后半连续铸造成铝合金扁锭；（2）扁锭经锯切、铣面后，进行580~620℃并保温4~10小时的均匀化热处理，然后以20℃/小时的速度降温至热轧开轧温度510℃；（3）然后出炉热轧，热轧厚度3.0~8.0mm，热轧终轧温度320~360℃；（4）在冷轧机上将热轧板轧至成品厚度，同时保证冷轧加工率≥65%以上；（5）将经步骤（4）处理的材料经清洗、矫直、切边；（6）将经步骤（5）处理后的带材放在退火炉进行成品退火，退火温度340~400℃，保温时间根据卷重而定，最终制成一种动力电池壳用铝合金带材。本专利技术与现有技术比较具有以下优点：1）本专利技术所制得的铝合金带材的抗拉强度达到100~120MPa，屈服强度达到40~60MPa，制耳率＜3%；既能满足良好的深冲性能，又能与盖板实现良好的激光焊接；2）本专利技术在3003合金的基础上对铝合金带材进行成分优化设计，通过控制Fe/Si比例和均匀化热处理控制Al6(Fe,Mn)相向α-Al(Fe,Mn)Si相的转变，并以一定降温速率控制弥散物的析出，使得组织析出充分，分布均匀；加大热轧各道次及总道次的加工率，有利于化合物的破碎；通过热轧终轧温度及厚度、冷轧加工率、成品退火的工艺控制，使得立方织构与变形织构得到平衡。最终实现材料强度、塑性及深冲性能的优良匹配，使得该铝合金带材既能满足良好的深冲性能，又能与盖板实现良好的激光焊接，是一种既经济又容易推广的制备方法。传统的铝合金带材的制备方法，是先退火后进行切边的，这样在O态退火后切边容易翘边，切边质量不好。而本专利技术采用冷轧后先清洗、矫直、切边，后退火，该工艺操作避免了切边质量不好的问题。具体实施方式为进一步公开而不是限制本专利技术，以下结合实例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1一种动力电池壳用铝合金带材，其组成成分为：Si0.2wt%，Fe0.4wt%，Cu0.06wt%，Mn1.05wt%，Mg0.02wt%，Ti0.01wt%，Fe/Si=2，余量为Al。一种制备如上所述的动力电池壳用铝合金带材的方法，具体步骤为：（1）按铝合金带材的成分，将铝合金原料经熔炼、精炼、在线除渣除气后半连续铸造成铝合金扁锭；（2）扁锭经锯切、铣面后，进行580℃并保温4小时的均匀化热处理，然后以20℃/小时的速度降温至热轧开轧温度510℃；（3）然后出炉热轧，热轧厚度3.0mm，热轧终轧温度320℃；（4）在冷轧机上将热轧板轧至成品厚度1.0mm；（5）将经步骤（4）处理的材料经清洗、矫直、切边；（6）将经步骤（5）处理后的带材放在退火炉进行成品退火，退火温度340℃，保温时间根据卷重而定，最终制成一种动力电池壳用铝合金带材。经该方法制得的铝合金带材的抗拉强度为100MPa，屈服强度达到60MPa，制耳率为2.5%。实施例2一种动力电池壳用铝合金带材，其组成成分为：Si0.2wt%，Fe0.5wt%，Cu0.10wt%，Mn1.10wt%，Mg0.04wt%，Ti0.02wt%，Fe/Si=2.5，余量为Al。一种制备如上所述的动力电池壳用铝合金带材的方法，具体步骤为：（1）按铝合金带材的成分，将铝合金原料经熔炼、精炼、在线除渣除气后半连续铸造成铝合金扁锭；（2）扁锭经锯切、铣面后，进行600℃并保温8小时的均匀化热处理，然后以20℃/小时的速度降温至热轧开轧温度510℃；（3）然后出炉热轧，热轧厚度5.0mm，热轧终轧温度340℃；（4）在冷轧机上将热轧板轧至成品厚度1.5mm；（5）将经步骤（4）处理的材料经清洗、矫直、切边；（6）将经步骤（5）处理后的带材放在退火炉进行成品退火，退火温度380℃，保温时间根据卷重而定，最终制成一种动力电池壳用铝合金带材。经该方法制得的铝合金带材的抗拉强度为110MPa，屈服强度达到50MPa，制耳率为1.5%。实施例3一种动力电池壳用铝合金带材，其组成成分为：Si0.2wt%，Fe0.6wt%，Cu0.12wt%，Mn1.15wt%，Mg0.01wt%，Ti0.03wt%，Fe/Si=3，余量为Al。一种制备如上所述的动力电池壳用铝合金带材的方法，具体步骤为：（1）按铝合金带材的成分，将铝合金原料经熔炼、精炼、在线除渣除气后半连续铸造成铝合金扁锭；（2）扁锭经锯切、铣面后，进行620℃并保温10小时的均匀化热处理，然后以20℃/小时的速度降温至热轧开轧温度510℃；（3）然后出炉热轧，热轧厚度8.0mm，热轧终轧温度360℃；（4）在冷轧机上将热轧板轧至成品厚度2.0mm；（5）将经步骤（4）处理的材料经清洗、矫直、切边；（6）将经步骤（5）处理后的带材放在退火炉进行成品退火，退火温度400℃，保温时间根据卷重而定，最终制成一种动力电池壳用铝合金带材。经该方法制得的铝合金带材的抗拉强度为120MPa，屈服强度达到40MPa，制耳率为1.0%。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池壳用铝合金带材，其特征在于：其组成成分为：Si 0.2~0.3wt%，Fe 0.4~0.6wt%，Cu 0.06~0.12wt%，Mn 1.05~1.15wt%，Mg＜0.05wt%，Ti 0.01~0.03wt%，Fe/Si=2~3，余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池壳用铝合金带材，其特征在于：其组成成分为：Si0.2~0.3wt%，Fe0.4~0.6wt%，Cu0.06~0.12wt%，Mn1.05~1.15wt%，Mg＜0.05wt%，Ti0.01~0.03wt%，Fe/Si=2~3，余量为Al。2.一种制备如权利要求1所述的动力电池壳用铝合金带材的方法，其特征在于：具体步骤为：（1）按铝合金带材的成分，将铝合金原料经熔炼、精炼、在线除渣除气后半连续铸造成铝合金扁锭；（2）扁锭经锯切、铣...

【专利技术属性】
技术研发人员：阙石生，黄瑞银，廖明顺，罗筱雄，吴建新，徐始祥，
申请(专利权)人：中铝瑞闽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35